有机催化不对称Michael/环化串联反应的研究进展

串联反应能够减少反应步骤、简化操作、降低成本、实现高效率转化,符合原子经济性和绿色化学理念.特别是有机催化的不对称串联环化反应以一锅法连续催化多个化学反应,为高效合成多手性中心环状结构提供了新方法.不对称Michael/环化串联反应是构建光学活性状化合物的常用方法之一,近些年,各种有机小分子催化剂应用于不对称Michael/环化串联反应的报道不断增加,并且取得了重大进展.我们根据不同的催化剂类型综述了近5年来关于不对称Michael/环化串联反应的研究进展,并对有机催化不对称Michael/环化串联反应的发展趋势进行了展望.

有机催化4-羟基香豆素与靛红、丙二腈的不对称Michael加成/环化串联反应

含有杂环的光学活性螺环羟吲哚衍生物因其多种多样的生物活性而备受关注。靛红衍生物的不对称Michael/环化串联反应是构建手性螺环羟吲哚化合物的重要方法。本文将11种有机催化剂用于靛红、4-羟基香豆素与丙二腈的不对称Michael加成/环化串联反应。筛选出最佳的催化剂体系为:10 mol%金鸡纳碱衍生物催化剂1f,二氯甲烷(1 m L)为溶剂,室温反应。将最佳条件用于不同取代靛红的反应,以80~88%的产率和最高达96%的对映选择性获得了螺[羟吲哚-3,4′-吡喃色烯]化合物。本研究拓宽了该反应的催化剂类型和底物范围。

有机化学开放性实验的探索与实践——以Pd-TMM[3+2]串联环化反应为例

有机化学及其实验课程是药学专业本科生的重要必修基础课程,在培养学生的科研素质和创新能力中发挥着重要作用。本文探索了将科研平台融入有机化学的实验教学,以Pd-TMM [3+2]串联环化反应为例,通过开放性实验的模式传授专业知识和实验技能,提高学生的自主学习能力,培养其创新精神和实践能力,探索高校培养高素质创新人才的新方式。

钯催化串联环化反应合成2-苄基-3,4-二羰基-6-苯基-9-乙烯基-2-氮杂螺[4.4]壬烷-7,7-二羧酸乙酯——介绍一个有机化学综合实验

开展有机化学综合实验有利于锻炼学生的实验技能,培养学生的创新能力,激发学生的独立思考能力和研究意识。本文介绍了一个有机化学综合实验,以2-乙烯基环丙烷-1,1-二甲酸二乙酯和1-苄基-4-亚苄基-2,3-吡咯烷酮为反应物,利用钯催化串联环化反应合成2-苄基-3,4-二羰基-6-苯基-9-乙烯基-2-氮杂螺[4.4]壬烷-7,7-二羧酸乙酯,并利用核磁共振氢谱(^(1)H NMR)、碳谱(^(13)C NMR)和高分辨质谱(HRMS)对产物结构进行表征。

三氟甲磺酸催化3,5-二叔丁基对醌膦酸二苯酯串联环化反应——介绍一个有机化学综合实验

有机化合物的合成与结构表征是有机化学实验教学的重要内容。本文介绍一个有机化学综合实验,实验以3,5-二叔丁基对醌膦酸二苯酯和2,6-二羟基甲苯为反应物,在三氟甲磺酸催化下发生串联环化反应生成苯并[1,2]氧杂膦烷-2-氧化物,并利用核磁共振氢谱(^(1)H NMR)、碳谱(^(13)C NMR)、磷谱(^(31)P NMR)和高分辨质谱(HRMS)对产物结构进行表征。

4-羟基香豆素与β-硝基烯烃的不对称Michael加成/环化串联反应

将金鸡纳碱衍生催化剂用于有机催化4-羟基香豆素和β-硝基芳基乙烯的不对称Michael加成/环化串联反应。在0.1 mmol底物用量条件下,筛选出最佳的催化剂体系为:10 mol%催化剂1g,200 mg 3A分子筛,三氯甲烷(1 mL)为溶剂,室温反应,以60~75%的产率和最高达92%的对映选择性获得了手性二氢呋喃酮化合物。

应用Ugi/Michael串联反应构建杂环化合物的研究进展

杂环化合物是许多天然产物和药物分子的核心骨架,具有广泛的生物活性和药理作用。如何快速高效地构建小分子杂环化合物库成为当今药物化学领域的研究热点。Ugi反应在合成分子多样性方面具有得天独厚的优势,能够解决待合成化合物数量庞大、结构复杂的难题;同时Michael加成反应能快速形成C-C/C-N键,从而构建出不同骨架的环系。目前,Ugi/Michael串联反应已经成为构建杂环化合物的有力工具。作者长期致力于应用Ugi串联反应构建具有潜在药理活性的杂环分子,将近年来Ugi/Michael串联反应的研究进展与课题组的研究工作相结合对这一领域进行综述。

区域选择性Michael/Aldol串联反应合成新型1'-茚醇拼接3-氧化吲哚类化合物

以3-烯烃氧化吲哚为起始原料,甲苯为溶剂,与丙二腈或腈基乙酸乙酯发生区域选择性Michael/Aldol串联反应,合成了6个新型的1'-茚醇拼接3-氧化吲哚类化合物,收率73%~90%,dr高达10/1,其结构经1H NMR,13C NMR和HR-MS(ESI-TOF)表征。

Ag(Ⅰ)催化的分子内氢胺化-Michael加成串联反应

通过甘氨酸酯衍生的炔胺化合物在Ag(Ⅰ)催化下发生分子内氢胺化-Michael加成串联反应,在较为温和的条件下合成了多取代的3,4-二氢吡咯结构.该方法为合成多取代的3,4-二氢吡咯结构提供了一种高效简便的途径.

串联Michael加成/Ylide环氧化反应合成高度官能团化的环己二烯环氧化合物

叶立德环化反应是构建三元环化合物的重要方法，但在合成五元、六元环等其它环状化合物以及并环和螺环化合物方面的研究很少．中国科学院上海有机化学研究所唐勇等发现巴豆酸酯衍生的硫叶立德与α，β-不饱和酮反应时发生一个串联的Michael加成／Ylide环氧化反应，可以一步构建含三个手性中心的、高度官能团化的环己二烯环氧化合物．

3-异硫氰酸酯氧化吲哚在串联环化反应中的研究进展

异硫氰酸酯类化合物作为构建杂环骨架的高效合成子,引起了许多化学家的兴趣.本课题组首次设计、合成了3-异硫氰酸酯氧化吲哚类合成子,并报道了其参与的不对称反应.本文对本课题组在3-异硫氰酸酯氧化吲哚与醛、酮的Aldol/cyclization反应,与亚胺的Mannich/cyclization反应,与缺电子烯烃的Michael/cyclization反应,与缺电子苯并芳香杂环的不对称去芳构化[3+2]环化反应,以及与3-吲哚基甲醇的[3+3]环化反应方面的研究进展进行综述.

溶剂N,N-二甲基甲酰胺参与的Michael加成-消除反应及其反应机理

研究5-烷氧基-3,4-二卤-2(5H)-呋喃酮与2-苯并咪唑的Michael加成-消除反应过程中,发现溶剂N,N-二甲基甲酰胺(DMF)在催化剂无水乙醇钠的作用下参与了串联反应.探讨了反应时间、催化剂用量、反应温度对反应的影响,合成了4个化合物(4a～4d).通过UV、IR、1HNMR、13CNMR、MS、元素分析对4a～4d进行结构表征,提出并通过GC-MS验证了可能的反应机理.

伯胺对烯二炔化合物的Michael加成反应

烯二炔类小分子可在常温下发生Bergman环化反应而产生双自由基中间体,并表现出强烈的细胞毒性,成为抗肿瘤抗生素的重要选择。选取一种含有长链烷基的烯二炔作为模型化合物,研究了含有马来酰亚胺基团的烯二炔小分子的Michael加成反应。结果表明,在极性溶剂中,伯胺选择进攻烯二炔的叁键部分形成了无Bergman反应活性的1,6-单加成产物,而在低极性溶剂中或者伯胺上有大体积取代基的情况下,Michael加成反应被极大地抑制。水相体系中的实验证明,中性有利于促进Michael加成反应,在弱酸性条件下,烯二炔不被伯胺进攻,保留了Bergman环化反应活性。研究结果将有助于指导烯二炔类抗生素的分子设计并构建具有临床应用价值的载药系统。

钯催化分子内Heck型插羰串联环化反应及在复杂天然产物全合成中的应用

钯催化分子内Heck型插羰串联反应在复杂分子的合成中有着广泛的应用.近年来,本课题组开发了一种高效构筑全碳环骨架的钯催化分子内Heck型插羰串联环化反应.本文将从该合成方法学的建立、不同底物类型的扩展及反应机理的探究等方面对该串联环化反应进行详细介绍.在此基础上,利用该串联环化反应作为关键步骤,通过对环化前体中所包含双键类型的调节,成功实现了三尖杉二萜类天然产物、莲花烷类生物碱及加兰他敏类生物碱的全合成.

金/铱接力催化炔基酰胺环化/不对称烯丙基苄基化串联反应

苄基亲核试剂参与的不对称烯丙基取代反应可以快速构筑含苄基片段的手性分子,受到了有机化学家的广泛关注.其中使用5-亚甲基二氢噁唑作为苄基亲核试剂等同体,可以实现形式上的不对称苄位烯丙基取代反应.然而由于5-亚甲基二氢噁唑化合物稳定性较差,合成也存在一定困难,对于发展高效的不对称苄位烯丙基取代反应提出了新挑战.本工作发展了金/铱催化的炔基酰胺环化/不对称烯丙基苄基化串联反应.首先金催化炔基酰胺环化生成5-亚甲基二氢噁唑,随后亲核进攻烯丙基铱中间体,以良好的收率(49%~87%)以及优秀的对映选择性控制(98%~>99%ee)得到芳基苄位烯丙基取代的手性分子.

可见光促进三组分合成C3-芳甲基取代的咪唑并[1,2-a]吡啶衍生物

C3-芳甲基取代的咪唑并[1,2-a]吡啶衍生物在材料及药物化学领域有着广泛应用。基于自由基对亚胺C=N键的插入串联环化策略,以2-氨基吡啶衍生物、芳基甲醛为原料、芳基溴乙炔为自由基源,在可见光促进和路易斯酸协同作用下,通过三组分串联反应,以70%~78%的产率实现了C3-芳甲基取代的咪唑并[1,2-a]吡啶衍生物的构建。目标产物结构经^(1)H NMR、^(13)C NMR和HR-MS确证。本方法无需额外添加光催化剂,操作简便、反应条件温和,具有较好的底物适用性和官能团耐受性,并且可以应用于唑吡坦的一步合成。

银介导的N-芳基丙烯酰胺串联环化反应研究进展

作为明星分子,N-芳基丙烯酰胺可发生自由基加成串联环化反应,从而高效构建C(3)-二取代吲哚-2-酮骨架.吲哚-2-酮类化合物是一类重要的杂环化合物,具有广泛的生物活性,一直是有机化学和药物化学领域的研究热点.银催化剂具有独特的催化活性,毒性低,在有机合成中的应用愈加广泛.从不同的自由基前体及成键类型(C—C、C—N、C—P、C—S)出发,对银介导的N-芳基丙烯酰胺串联环化反应研究进展进行了综述,并对代表性底物及反应机理进行了归纳和讨论.

硫代丁内酯拼接吡唑啉酮双螺环化合物的合成

以3-异硫氰酸酯取代的硫代丁内酯1为合成子,在有机催化剂DABCO作用下,与各种取代的吡唑啉酮烯烃2发生Michael加成与环化反应,获得了9个未见文献报道的新型硫代丁内酯拼接吡唑啉酮双螺环化合物3a~3i,产率70%~77%,dr 2/1~9/1,其结构经^(1)H NMR,^(13)C NMR和HR-MS(ESI-TOF)表征,通过单晶进一步确定了化合物3c的构型。该类化合物含有螺环丁内酯和螺环吡唑啉酮生物活性骨架,对医药行业具有重要的潜在价值。

联芳基高碘化合物的合成反应研究

苯胺类化合物和芳硼酸在交叉偶联反应条件下可以制得2-芳基苯胺类化合物,利用其氨基分步进行碘代、氧化-环化反应从而制得对应的联芳基高碘化合物;分别对交叉偶联反应(A)过程的溶剂、无机碱种类、温度和碘代反应(B)过程Na NO2溶液浓度,及氧化-环化反应(C)过程的溶剂等反应条件进行了优化,分别得到了最佳合成反应条件,并利用两种不同的苯胺类化合物进行了底物拓展研究.

六氟异丙醇在碳碳成键反应中应用的研究进展

六氟异丙醇(HFIP)本身具有独特的性质,近些年来在有机反应中得到了广泛应用,尤其在碳碳成键反应当中,如:Friedel-Crafts烷基化反应,Friedel-Crafts酰基化反应,Micheal加成反应,多烯串联环化反应等。本文主要对HFIP的性质以及其在碳碳成键反应中的相关应用进行综述,为该天然产物、药物碳骨架的构建提供指引。